CN106794587A - 用于横向切割幅片材料的装置和包含所述装置的机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装置，包括中空切割辊(15)，其中刀片(17)附接至中空辊的外表面上。还提供固定轴杆(23)，固定轴杆设置在中空辊(15)内侧并且与中空辊共轴线。固定轴杆(23)连接至支撑结构，中空辊(15)可旋转地支撑在固定轴杆(23)上。提供马达驱动器，以围绕固定轴杆(23)旋转中空辊(15)。中空辊(15)通过设置在固定轴杆的端部之间的中间位置处的至少一个流体静压轴承(49)而支撑在固定轴杆(23)上。

Description

用于横向切割幅片材料的装置和包含所述装置的机器

技术领域

本发明涉及用于横向切割沿着给送路径连续地给送的幅片材料的装置，所述幅片材料例如为纸板条，特别地但不限于波状纸板。

背景技术

在许多工业工艺中，需要将沿着给送路径给送的连续幅片材料切割成单片。

这类切割装置通常用于制备纤维片，例如，波状纸板的片材。

波状纸板从纸卷轴开始连续地生产，从纸卷轴上展开至少三张纸片并且随后胶合在一起。在胶合之前，通过波状板轧机处理中间的片材，以形成横向凹槽，所述横向凹槽胶合至两层外部片材或幅片上，形成已完成波状纸板的所谓的内衬。波状纸板还可以包括胶合在一起的三张以上的片材，波状片材布置在光滑的片材之间。波状纸板的幅片通过所谓的剪切机而横向地切割成各个片材。剪切机通常包括两个相对的切割装置，每个切割装置均包括辊以及应用于辊上的相应刀片。两个辊同步地旋转，并且两个刀片将波状纸板切成各个片材，片材的长度可以根据生产需要而限定。通过改变形成剪切机的切割装置的两个辊的转速，能够快速接连地制备各批尺寸不同的片材。

通常，每个切割装置的辊是中空的并且支撑在固定轴杆上，所述固定轴杆固定至两个侧翼。固定轴杆包括支撑中空辊的多个滚动轴承，在中空辊上应用刀片，形成装置的切割部件。在一些实施例中，刀片可以平行于辊的旋转轴线。刀片优选相对于辊的旋转轴线倾斜，即，刀片具有螺旋形状，以便逐渐地切割波状纸板片材。在这种情况下，形成剪切机的切割装置的两个相对的辊的旋转轴线相对于幅片材料的给送方向倾斜不同于90°的角度，以使得由倾斜刀片完成的切割与幅片材料的给送方向正交。

切割辊是中空的并且支撑在固定轴杆上，因为随着切割辊在给定的时间间隔中以不恒定的转速工作以及维持不动，切割辊经受相当大的加速和减速动态应力。即，仅当待切割的片材的纵向尺寸(即在沿着给送路径的纸板的给送方向上的尺寸)等于切割辊的周向延伸时，切割辊以恒定的速度旋转。在所有其它情况下，即当该纵向尺寸小于或大于切割辊的周向延伸时，这些切割辊会周期性地加速/减速，以使得切割操作与幅片材料的给送运动同步，从而获得具有所需长度的片材。

更详细地，如果待切割的片材的纵向尺寸大于切割辊的周向延伸，则在一次切割及随后的切割之间，这些切割辊会减速或者在一些情况下甚至停止。反之亦然，如果待切割的片材的纵向尺寸小于切割辊的周向延伸，则在一次切割及随后的切割之间，这些切割辊会加速。实际上，切割应当以切割辊以及相应刀片的与幅片材料(即波状纸板)的给送速度相等的周向速度进行；否则，波状纸板将被刀片损坏并且将被非正交地切割。

沿着给送路径以例如数量级为200-400米/分钟的相对高的速度给送波状纸板，为此，切割辊将经受的加速/减速相对很大。因而，需要使切割辊具有小的惯性；为此，切割辊是中空的，以便尽可能地减少移动质量。

对纸板进行切割在刀片上以及因而在中空辊上产生动态负荷，所述动态负荷通过支撑中空辊的滚动轴承而传递至相应的固定轴杆上。

为了精确地切割片材并且获得良好的质量，需要减少因刀片、中空辊和轴杆上的动态应力而引起的形变。通过增大固定轴杆的直径以及因而增大支撑在固定轴杆上的中空辊的直径，可以减少这些形变。

存在一些设置有滚动轴承的剪切机，所述滚动轴承插置在每个切割装置的固定轴杆和中空切割辊之间，以获得更大的刚度。然而，由于插置在固定轴杆和中空辊之间的轴承尺寸，轴杆的直径远小于中空辊的直径。

存在一些使用凸轮的机器，所述凸轮在中空辊和内固定轴杆之间起作用，以便在一定程度上调节切割期间轴杆和辊经受的形变。这种调节仅可以通过再次调节凸轮系统而修改，并且这非常费力。而且，使用调节凸轮不限制可能的振动。

而且，现有的剪切机经受因切割辊的不均匀加热而产生的热膨胀，而这些热膨胀会使得切割不精确。热膨胀取决于操作状况。

因而，需要切割装置和包括这种切割装置的剪切机，它们完全或部分地克服或缓解了上述缺点。

发明内容

根据第一方面，提供了用于横向切割连续幅片材料的装置，装置包括具有内表面、外表面和旋转轴线的中空辊。中空辊设置有附接在中空辊的外表面上的至少一个刀片。具有彼此相对的第一端部和第二端部的固定轴杆设置在中空辊内并且与中空辊共轴线。固定轴杆固定至支撑结构，中空辊可旋转地支撑在固定轴杆上。提供马达驱动器，以便围绕固定轴杆旋转中空辊。而且，提供至少一个流体静压轴承，流体静压轴承设置在固定轴杆的第一端部和第二端部之间的中间位置处。流体静压轴承将中空辊支撑在固定轴杆上的中间位置处。

由于使用了中心的流体静压轴承，中空辊的内径和中空辊支撑于其上的固定轴杆的外径之间的差最小。这样，在中空辊具有相同外部尺寸的情况下，能够使固定轴杆的横截面最优化，并且因而还能够减少固定轴杆经受的形变。还能够减少操作中的振动，这使得产品更佳、磨损更少并且噪音降低。

在有利的实施例中，流体静压轴承包括多个流体静压垫，每个流体静压垫均包括例如给送轴承流体(例如油)的凹处或凹槽。流体静压垫有利地设置在中空辊的旋转轴线周围，优选根据恒定的角节距设置。每个流体静压垫可以与用于给送轴承流体的至少一个端口相连。形成流体静压垫的凹槽可以设置在固定轴杆的圆筒形表面内。

在其它实施例中，替代多个凹槽的是，可以提供单一凹槽。单一凹槽可以具有围绕中空辊的旋转轴线的360°环形延伸部。单一凹槽实质上形成单一流体静压垫。其中，通过一个或多个端口给送轴承流体。单一环形凹槽可以设置在固定轴杆的圆筒形表面上。在其它实施例中，单一凹槽可以设置在中空辊的内部圆筒形表面上。

一般而言，在形成流体静压垫的凹槽的一侧上，设置圆筒形地延伸的环形轴承间隙。这些环形轴承间隙形成在两个相对的大致圆筒形表面之间，其中一个表面设置在固定轴杆的外表面上，而另一表面设置在中空辊的内表面上。这些表面中的一个或者另一个或者两者可以设置在从固定轴杆的外表面径向向外地延伸的、或者从中空辊的内表面径向向内地延伸的径向突起上。

一般而言，在每个环形间隙之外，朝向固定轴杆的相应端部，可以设置环形腔，轴承流体流入所述环形腔中、经过相应的间隙。通常，环形腔设置在中空辊的内表面和固定轴杆的外表面之间。所述环形腔可以通过在中空辊的内表面上形成径向的内部环形突起、或者通过在固定轴杆的外表面上形成径向的外部环形突起、或者通过将这两种突起组合在一起而提供。重要的是，环形腔的径向尺寸(即，厚度)应当优选大于与形成流体静压轴承的流体静压垫的凹槽相邻的间隙的径向尺寸。这样，在压力下给送至凹槽的轴承流体流过间隙，因而提供反作用力以用于支撑中空辊，并且轴承流体到达环形腔；随后，轴承流体在适当的回路中被移除和循环，下文将描述其一个示例性实施例。

在一些实施例中，为了获得如上所述的凹槽或流体静压垫的布置，固定轴杆的中间或中心部分的直径可以大于与中心部分轴向相邻的部分的直径。中心部分的直径比中空辊的内直径小十分之几毫米。这样，形成了轴承间隙。凹处或凹槽呈降低区域的形式(即呈深度减小的腔的形式)、设置在固定轴杆的直径增加的中心部分内。

这样，轴承流体被给送进入每个流体静压垫的凹槽内，并且受压而穿过间隙，离开固定轴杆的中心部分，并且例如到达两个环形腔，所述环形腔设置在固定轴杆和中空辊的内表面之间、位于直径增大的中间部分的侧部处。环形腔形成收集腔，以收集轴承流体。

该装置可以包括轴承流体分配器，所述轴承流体分配器被构造成调节朝向流体静压垫的轴承流体的流速，分配器被构造成改变朝向至少一个流体静压垫的轴承流体的流速。这样，可以在中空辊上产生具有例如可变强度和方向的推力，以平衡因负载引起的任何形变。

在有利的实施例中，该装置包括分成各对的偶数个数的流体静压垫。每对流体静压垫可以包括相对于中空辊的旋转轴线彼此相对、即相对于彼此大致以180°布置的两个流体静压垫。轴承流体分配器可以被构造并且被控制成可变地分配朝向至少一对流体静压垫的两个相对流体静压垫的轴承流体的流速。例如，可以提供四个流体静压垫，每个流体静压垫均包括凹处或凹槽，所述凹处或凹槽具有用于给送轴承流体的给送端口。相对于彼此以180°布置的两个流体静压垫的两个端口能够产生这样的力，所述力正交于中空辊的轴线并且由矢量表示，该矢量的幅度和方向可以通过分配器而调节，所述分配器控制朝向四个凹槽的轴承流体的流速。

在一些实施例中，可以沿着固定轴杆设置收集端口，以收集离开流体静压垫的轴承流体。收集端口可以流体地联接至用于移除轴承流体的移除管道，所述移除管道例如设置在固定轴杆内侧并且延伸朝向固定轴杆的第一端部和第二端部中的至少一个端部。

中空辊被支撑成借助于两个其它端部轴承而在固定轴承上旋转。这些端部轴承可以是流体静压轴承。然而，在一些实施例中，可以使用滚动轴承，即其中诸如球或滚柱的滚动元件减少抵抗中空辊围绕固定轴杆旋转的摩擦的轴承。

使用滚动轴承而非流体静压轴承是有利的是，因为即使在没有运动并且未给送轴承流体时，其也允许中空辊相对于固定轴杆维持处于固定位置中。

在有利的实施例中，包括中空辊和支撑轴杆的组可以构造成使得轴承流体还润滑端部滚动轴承。

中空辊可以借助于单一马达或者两个马达(每个端部处具有一个马达)而机动化。

在一些实施例中，切割装置可以包括承载刀片并且围绕内部固定轴杆旋转的单一中空辊。旋转刀片可以与固定刀片或反向刀片共同作用。在其它实施例中，切割机包括上述类型的两个切割装置；所述两个切割装置可以关于彼此基本上对称，并且沿着相反方向同步地旋转。在这种情况下，马达驱动器可以包括一至四个适当设置的马达。每个中空辊的端部处的齿轮彼此啮合，以控制两个中空管的旋转。

根据另一方面，提供了工艺线以处理幅片材料，工艺线包括至少一个上述切割装置或至少一个上述切割机。

特征和实施例在下文中得以公开，并且在随附权利要求中得以进一步阐述，随附权利要求形成本发明的组成部分。上文简述阐述了本发明的各个实施例的特征，以使得可以更好地理解下文的描述，并且使得更好地理解对现有技术的贡献。当然，存在本发明的下文将描述且随附权利要求中将阐述的其它特征。就此而言，在详细说明本发明的多个实施例之前，应当理解，本发明的各个实施例并不将它们的应用限制于下文中阐述或者附图中示出的结构细节和部件设置。本发明能够具有其它实施例，并且可以以各种方式实践和实现。同样地，应当理解，本文中采用的措辞和术语是出于说明目的，而不应当理解为限制性的。

这样，本领域技术人员将意识到，本发明所基于的构思可以容易地用作设计其它结构、方法和/或系统的基础，以便实施本发明的多个目的。因而，重要的是，应当认为权利要求包括未脱离本发明范围的那些等效结构。

附图说明

通过下文描述和示出了本发明的非限制性实际实施例的附图，将更好地理解本发明。更特别地，在附图中：

图1是用于连续波状纸板幅片的工艺线的一部分的示意性侧视图，所述部分限制在其中布置切割机以用于将纸板幅片切割成单一片材的区域中；

图2示出了根据如下平面的横截面，所述平面包含可以用于图1的装置中的切割机的切割辊的旋转轴线；

图3是根据图2的III-III的横截面；

图4是图2的中心部分的放大细节；

图5是图2的中空切割辊的端部部分的放大图；

图6示出了液压回路的图，所述液压回路将轴承流体给送至插置在切割装置的中心固定轴杆和中空切割辊之间的流体静压轴承；

图7示出了调节系统，所述调节系统通过在根据本发明的装置中使用的流体静压轴承而调节所施加的流体静压推力；以及

图8是示意性地示出了图7的装置的操作的图。

具体实施方式

对示例性实施例的下列详细描述参考了附图。不同附图中的相同附图标记指代相同或相似的元件。此外，附图不一定按比例绘制。而且，下列详细描述并不限制本发明。相反地，本发明的范围由随附权利要求限定。

说明书全文中涉及“一个实施例”、“实施例”或“一些实施例”指的是联系实施例描述的特定特征、结构或特性包括在所公开主题的至少一个实施例中。因而，在说明书全文中各处出现术语“在一个实施例中”或“在实施例中”或“在一些实施例中”不一定指的是相同的实施例。此外，特定特征、结构或特性可以以任意合适的方式组合在一个或多个实施例中。

图1示意性地示出了用于连续幅片材料、典型地为波状纸板的幅片的工艺线的一部分。更特别地，图1中所示的部分包括其中设置了将连续幅片材料分成片材的切割机的区域。每当存在涉及将连续幅片再分成单一片材的切割机的类似需求时，本发明可以应用于切割除波状纸板之外的连续幅片材料。即使本说明书专门参考对波状纸板的处理，但是应当理解其也可以应用于不同的技术领域。

在图1中，工艺线作为整体由附图标记1指代；N指代沿着根据箭头F的给送路径给送的连续幅片材料，即波状纸板幅片。一对给送辊5沿着工艺线1设置；如果需要，可以设置额外对的给送辊3。附图标记7指代用于致动给送辊3和5的马达。

切割机9也沿着工艺线1设置；该切割机将连续幅片材料N分成成单个的片材NF，随后片材被给送至传送机10以进行进一步处理，例如以已知因此不进行描述的方式而将一个片材放在另一片材之上以形成片材堆。

切割机9包括基本上彼此相同的两个切割装置11和13，每个切割装置均包括相应的中空切割辊15、17。中空切割辊15和17具有内表面和外表面。相应的切割刀片19和21施加在每个切割辊的外表面上。切割刀片19、21可以设置成分别平行于中空切割辊15和17的旋转轴线A15和A17。在其它实施例中，切割刀片19和21可以以螺旋方式设置，以相对于旋转轴线A15、A17以小角度(例如从约1°至约5°)倾斜，以便逐渐地切割连续幅片材料N。在这种情况下，中空切割辊15和17设置成略微倾斜(即不正交于幅片材料N沿着给送路径的给送方向)，以便根据与给送方向正交并且因而与连续幅片材料N的纵向边缘的线而将连续幅片材料N切割成单独的片材NF。

图2和3更详细地示出了切割机9的基本特征。中空切割辊15受支撑以在内部固定轴杆23上围绕所述中空切割辊的旋转轴线旋转，固定轴杆安装在切割机9的固定结构上，例如安装在两个侧翼25和26上。类似地，中空切割辊17受支撑以在内部固定轴杆27上围绕所述中空切割辊的旋转轴线旋转，所述固定轴杆安装在两个侧翼25和26上。

因而，每个切割装置11、13包括由相应的固定轴杆23、27支撑的质量减小的旋转部分(中空切割辊15、中空切割辊17)。由于上述原因，这允许中空切割辊15、17经受高度循环的加速和减速。一个或多个致动器(例如电控马达)旋转中空切割辊15、17。

图2中仅作为示例示出了两个马达31和33，两个马达设置在中空切割辊15、17的两端处。两个马达31、33的旋转是同步运动，所述旋转通过相应的小齿轮35、37而传递至扭转地联接至中空切割辊17的齿轮39、41。齿轮39、41啮合刚性地且扭转地联接至中空切割辊15的相应齿轮43、45，使得中空切割辊15与中空切割辊17沿着相反的方向同步地旋转。

在其它实施例中，可以提供单一马达31或两个马达，一个马达与中空切割辊15相连，而另一马达与中空切割辊17相连。在其它实施例中，可以提供四个马达，每个马达均通过相应的小齿轮将运动传递至四个齿轮39、41、43和45中的一个相应齿轮。

中空切割辊15可以通过包括至少一个流体静压轴承的轴承系统而支撑在相应的固定轴杆23上。流体静压轴承设置在中空切割辊15和相应的固定轴杆23的中心区域中。流体静压轴承作为整体由附图标记49指代，并且在所示的实施例中包括设置在固定轴杆23的表面中的多个凹槽。凹槽由字数51指代，并且具体地在图3的横截面中可见。在所示的实施例中，设置四个凹槽或凹处51，它们围绕中空切割辊15的旋转轴线A15根据90°角节距均匀地分布。在其它实施例中，可以提供不同数量的凹槽或凹处51，例如单一凹处51，或者优选三个或更多个凹槽或凹处51。使用四个凹槽51具有对切割机9的操作有利的特定功能优点，如稍后将清楚的。

在所示的示例中，凹槽51呈设置在固定轴杆24的外表面中的腔的形式，并且朝向中空切割辊15的内表面打开。在其它实施例中，凹槽可以呈设置在中空切割辊15的内表面中的腔的形式，并且朝向固定轴杆23打开。在这种情况下，优选仅设置一个环形凹槽，其围绕中空切割辊15的旋转轴线延伸例如360°。

在所示的示例中，在固定轴杆23的中心区域或部分53中设置凹槽51。

在其它未示出的实施例中，其中凹槽51设置在中空切割辊15的内表面15s上，给送端口可以优选地设置在固定轴杆23上，以便于以更简单的方式给送轴承流体。作为替代，用于给送轴承流体的端口可以设置在中空切割辊15上，例如提供用于朝向中空切割辊15分配轴承流体的旋转分配器。

在一些实施例中，在中空切割辊15的内表面上可以设置仅仅一个环形凹槽；在这种情况下，可以在固定轴杆23上设置一个或多个用于给送轴承流体的端口。

在所示的实施例中，中心区域或部分53的直径D1略小于形成中空切割辊15的套筒的内直径D2。直径D2和直径D1之间的差限定了位于固定轴杆23的中心部分53和套筒的由附图标记15S(图4)指代的内部圆筒形表面之间的圆筒形间隙M，所述套筒形成中空切割辊15的主体。实质上，凹槽或凹处51布置在设置于固定轴杆23的中心区域53中的两个环形突起54之间，所述环形突起的直径为D1，在环形突起54的外部圆筒形表面和形成中空切割辊15主体的套筒的圆筒形表面15S之间形成流体静压轴承间隙M。凹槽51形成流体静压垫，所述流体静压垫通过每个凹槽51的至少一个给送端口55而给送有特别是油的轴承流体。随后，轴承流体流动通过流体静压轴承间隙M，因而在内部固定轴杆上产生中空切割辊的流体静压轴承力。

在所示实施例中，间隙M设置在中空切割辊15的连续圆筒形表面和固定轴杆23的直径增大的区域或部分53之间。固定轴杆的位于部分或区域53之外的直径D4小于直径D1。还可以以不同的方式形成间隙M；例如，固定轴杆23的直径可以是恒定的(除其端部之外，在所述端部处还提供其它机械部件，即端部轴承，如下文描述的)，而同时可以提供从中空切割辊15的表面15S延伸的两个径向的内部环形突起。重要的是，仅仅存在与凹槽51(设置在固定轴杆23和/或中空切割辊15上)相邻的两个环形间隙M，以便于产生从凹槽流向固定轴杆23的端部的加压轴承流体流动。

环形收集腔可以设置在每个间隙外侧，朝向固定轴杆23的相应端部，以便收集轴承流体，该环形收集腔由中空切割辊15的直径以及固定轴杆23的直径之间的差所形成，如下文更好地描述的。

在所述的示例中，四个轴承流体给送端口55流体地联接至沿着固定轴杆23的内部部分设置的给送管道57(特别地参见图3)。在一些实施例中，给送管道57中的两个给送管道从流体静压垫49延伸朝向固定轴杆23的一端，而另两个管道57延伸朝向同一固定轴杆23的另一端。四个轴承流体给送管道57可以通过管59和61(参见图2)而连接至轴承流体分配器，所述轴承流体分配器例如包括图2中以附图标记63示意性地示出的、以及在图6和7中更详细地示出的液压单元。

在一些实施例中，可以沿着中空切割辊15的纵向延伸设置一个以上的流体液压轴承。然而，在本发明的当前优选实施例中，在中空切割辊15的中间且大致中心的位置处设置仅仅一个流体液压轴承49，以便简化切割装置9的结构、减少切割装置的成本，帮助控制给送的轴承流体、以及减少轴承流体给送系统的复杂性。

中空切割辊15的端部可以通过侧部流体液压轴承而支撑在固定轴杆23上。在所示的实施例中，通过相应的端部轴承65而获得中空切割辊15在固定轴杆23上的端部支撑件。有利的是，这些端部轴承65是滚动轴承。例如，所述端部轴承可以是球轴承或滚柱轴承。

在一些实施例中，滚动轴承65可以安装在齿轮43和45内侧。每个滚动轴承65的内座圈安装在固定轴杆23的相应端部支柱23A上，特别地参见图5。端部支柱23A的直径可以小于直径D1，从而滚动轴承65可以收纳在固定轴杆和相应的中空切割辊之间。事实上，这些端部支柱23A经受较少的应力，因为所述端部支柱设置在支撑侧翼25、26上；因而，端部支柱的减小的直径不影响由中空切割辊15和相应固定轴杆23形成的组的形变阻力。

固定轴杆23可以具有直径为D3的环形突起67(特别地参见图5)，所述环形突起67邻近每个端部支柱23A。直径D3可以等于形成上述流体静压轴承49的流体静压间隙M的环形突起的直径D1。这样，第二间隙M1限定在每个环形突出67和形成中空切割辊15主体的套筒的内表面15S之间。设置在固定轴杆23端部附近的区域中的间隙M1是减速间隙，用于减小从固定轴杆23的中心区域流向设置在固定轴杆的端部上的滚动轴承65的轴承流体流速。相应的环形腔69设置在固定轴杆23的中间区域或部分53以及每个环形突起67之间；环形腔的径向尺寸由形成中空切割辊15主体的套筒的内部圆筒形表面15S的直径D2和固定轴杆23的如下部分的直径D4之间的差所给定，所述部分在流体静压轴承49和两个环形突起67中的一个环形突起之间延伸以及在所述流体静压轴承49和另一环形突起之间延伸，所述直径D4小于直径D1并且小于直径D3。环形腔69收集流动通过间隙M的轴承流体。在其它实施例中，可以通过设置具有更大内直径的部分的中空切割辊15的内表面15S而形成环形腔69。

在有利的实施例中，每个环形腔69流体地联接至收集端口71，所述收集端口用于收集通过流体液压间隙M朝向固定轴杆23的相应端部流动的轴承流体。通过给送端口朝向由凹处或凹槽51形成的流体静压垫给送的轴承流体流的部分由收集端口71收集，并且传输朝向未示出的排出或移除管道，以用于移除轴承流体。通过流体静压间隙M朝向固定轴杆23的端部流动的、并且未通过收集端口71移除的轴承流体流部分流动通过流速降低间隙M1、并且润湿设置在固定轴杆23的端部处的滚动轴承65。这样，滚动轴承65借助与用于中间流体静压轴承49的操作相同的轴承流体而进行润滑。

即使在流体静压垫49不操作时，例如在凹槽51内未给送有轴承流体时，在固定轴杆23的端部处和中空切割辊15的端部处使用球轴承、滚柱轴承或类似滚动轴承65允许将中空切割辊15保持在优选与固定轴杆23共轴线的限定位置中。

切割装置13包括中空切割辊17，并且固定轴杆27基本上按照与切割装置11相同的方式形成；因而，下文将不再详细描述。

采用上述布置方案，提供了一种切割机，其中除了端部支柱(固定轴杆23的端部支柱23A)之外，内部固定轴杆23、27的直径等于或大于D4。直径D4和中空切割辊15的内部圆筒形表面15S的直径D2之间的差以及直径D4和类似的中空切割辊17的直径D2之间的差可以为数毫米，例如数量级为2-5mm。这种尺寸差是形成间隙M和M1以及轴承流体的收集腔69所严格必须的。这样，获得的优点是使得固定轴杆23的横截面相对于对应中空切割辊15、17的外直径被最大化。这向切割机9提供了高的刚度，并且减小了切割机的静态形变和振动，其具有与操作规律性、噪声和磨损减小、以及通过切割连续幅片材料N制造的产品的质量提高有关的必然优点。

使用中心流体静压轴承还允许其它优点，并且提供了实施其它功能的可能性，如下文将描述的。

借助于两个切割装置的共用液压单元、或者借助于两个基本相同的液压单元而确保将通常为油的轴承流体给送至两个切割装置11、13的中间流体静压轴承。图2示出了具有两个由附图标记63示意性地示出的液压单元的布置方案。这些液压单元63例如可以包括或者可以连接轴承液体冷却系统。这样，可以控制两个切割装置11、13的温度，并且因而控制中空切割辊15、17和固定轴杆23、27的热膨胀。特别地，由于上述布置，轴承流体的从固定轴杆23、27的中心区域53流向其端部的基本上连续的流动允许从切割装置11、13的基本上整个纵向延伸部移除热量。因而可以控制形成切割装置11、13的机械部件的热膨胀和随之引起的形变。这还有助于规律操作、有助于减小应力和磨损、以及有助于通过使用如此构造的切割机9进行切割而获得的成品的质量。而且，切割机的操作更少地取决于其热状况。例如，减少了启动时和处于稳态状况下(即，在切割机已经到达了最终操作温度时)的切割机操作之间的差。

使用具有多个流体静压垫的流体静压轴承49(其中每个流体静压垫包括相应的凹槽51和至少一个轴承流体给送端口55)具有的另一优点在于调节固定轴杆23、27以及相应的中空切割辊15、17的任何偏斜。事实上，可以借助于下文参考图6和7描述的合适调节器而调剂朝向凹处或凹槽51的轴承流体流速，以便产生固定轴杆23、27的受控相反形变。

图6示意性地示出了一个液压单元63。该液压单元可以包括通常为油槽的轴承流体槽81，泵85通过管道83从轴承流体槽泵送轴承流体朝向上述管59、61。附图标记87示意性地指代流速控制器整体，所述流速控制器的图示出在图7中并且将在下文中更详细地示出。附图标记89和91指代可以设置在液压回路的多个位置处的适当过滤器。附图标记93指代压力开关，附图标记95指代压力控制阀，通过所述压力控制阀，轴承流体流可以朝向轴承流体槽81再循环，以便于维持朝向控制器87泵送的泵85的恒定递送压力。

在图6的图中，控制器87示为包括四个阀87A、87B、87C和87D，每个阀组合有管59、61中的一个。通过阀87A-87D，可以调节朝向包括凹槽51的单个流体静压垫的轴承流体流速，以为了参考图7和8更佳地描述的原因。

附图标记97指代流体地联接至收集端口71的轴承流体回收管。通过收集端口71回收的轴承流体流通过管97而传送至热交换器99，例如油/空气交换器。在热交换器99中，将热量从轴承流体移除；交换器因而针对相应的切割装置11、13实施了冷却和恒温功能。

在图7的实施例中，控制器87包括两个入口101和103，由泵85通过入口产生的轴承流体流给送至控制器87内侧。控制器包括两个调节腔105和107。调节腔105流体地联接至入口101，而调节腔107流体地联接至入口103。在可以圆筒形地延伸的调节腔105中可以收纳呈活塞109形式的滑动器。类似地，在调节腔107内可以收纳呈活塞111形式的滑动器。

例如，借助于致动器113和115，两个滑动器109和111可以根据图7中所示的双箭头而平移。

每个滑动器109、111的直径尺寸和相应调节腔105、107的直径尺寸可以彼此略不同，以便于分别在每个滑动器109、111的外表面和调节腔105以及调节腔107的内表面之间形成间隙。调节腔105流体地联接至一对出口117、119。类似地，调节腔107流体地联接至出口121和123。出口117、119可以通过管59、61中的任一个而流体地联接至两个相对的凹槽或凹处51，所述两个相对的凹槽或凹处围绕相应的中空切割辊15、17的轴线A15或A17以180°布置。反之亦然，出口121、123通过另两个管流体地联接至两个其余的相对凹槽51。

至于调节腔105，由于在滑动器109的外表面和该调节腔105的内表面之间形成的间隙，轴承流体从入口101流向两个出口117、119。通过借助于致动器113而改变滑动器109的位置(图7中的双箭头f109)，可以改变从入口101分别引导朝向出口117和出口119的轴承流体流的流动阻力。这样，例如通过使滑动器109向附图的左侧移动，可以增大朝向出口117的流动阻力，并且同时减少朝向出口119的流动阻力。滑动器109的根据箭头f109的向左(即朝向出口117)的这种移动引起通过出口117的轴承流体流速减小，而通过出口119的轴承流体流速增大。如上所述，这两个出口117、119流体地联接至相对于彼此以180°角度设置的两个凹槽51；出于该理由，滑动器109的受控移动允许改变给送至两个相对的凹槽51的流速。在调节腔107中滑动的滑动器111以类似的方式工作，以便不同地划分通过两个出口121、123朝向两个其它凹槽51的轴承流体流速，所述两个其它凹槽相对于彼此以180°角度设置并且相对于连接至调节腔105的凹槽51偏移90°。

考虑到上述内容，现在参考图8，假设两个上部凹槽和下部凹槽51连接至出口117、119，并且两个侧部凹槽(位于图中的右侧和左侧处)连接至出口121、123，很清楚可见的是，使用致动器113、115，可以改变朝向各个凹槽的流速，并且因而可以产生沿着X方向和Y方向的可变推力。通过适当地控制致动器113、115，因而可以向中空切割辊15(以及类似地向中空切割辊17)施加因流体静压推力产生的力(在图8中由FR示意性地示出)，所述力FR围绕轴线A15的方向以及其幅度可以通过借助致动器113、115作用在滑动器109和111上而改变。

控制器调节器87基本上允许产生径向推力FR，所述径向推力的幅度和围绕旋转轴线A15的方向可以控制。该力FR可以矫正中空切割辊15的偏斜。

这可以类似地应用于与切割装置13相关的液压单元63和相应控制器87，所述切割装置13包括固定轴杆27和中空切割辊17。

已经作为本发明实施例的示例而详细地描述了上述和附图中所示的实施例。对于本领域技术人员而言将显而易见的是，修改、改变、附加和省略是可行的，然而不脱离如随附权利要求中限定的本发明的原理、构思范围和教导。因而，本发明的范围应当基于对随附权利要求的最宽泛理解而专门地确定，其中这些修改、改变、附加和省略包括在该范围内。术语“包括”、“具有”等不排除除了权利要求中具体列出的元件或步骤之外还存在其它元件或步骤。权利要求中的元件、器件或特征之前的术语“一”或“一个”不排除存在多个这些元件、器件或特征。如果装置的权利要求包括多个“器件”，这些“器件”中的一些或全部可以由单一元件、部件或结构而致动。在不同的从属权利要求中对给定元件、特征或器件的阐述不排除将所述元件、特征或器件组合在一起的可能性。当方法权利要求列出了步骤序列时，如果特定序列未指明是有约束力的，则这些步骤所列出的顺序并不受约束并且可以改变。随附权利要求中的任何附图标记用于帮助参考说明书和附图来理解权利要求，而不限制由权利要求所表示的保护范围。

Claims (22)

1.一种用于横向切割连续幅片材料的装置，包括：

中空辊，所述中空辊具有内表面、外表面和旋转轴线；

刀片，所述刀片附接至中空辊的外表面上；

固定轴杆，所述固定轴杆设置在中空辊内侧并且与所述中空辊共轴线，固定轴杆具有第一端部和第二端部，固定轴杆连接至支撑结构，中空辊可旋转地支撑在固定轴杆上；

马达驱动器，所述马达驱动器围绕固定轴杆旋转中空辊；

至少一个流体静压轴承，所述至少一个流体静压轴承设置在固定轴杆的第一端部和第二端部之间的中间位置处，所述流体静压轴承在中间位置处将中空辊支撑在固定轴杆上。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，流体静压轴承包括围绕中空辊的旋转轴线设置的多个流体静压垫，每个流体静压垫设置有至少一个加压轴承流体给送端口。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，每个流体静压垫包括凹槽，轴承流体通过给送端口而给送至所述凹槽中，凹槽与流体静压间隙相关联，轴承流体流动通过所述流体静压间隙，并且所述流体静压间隙形成在固定轴杆的外表面和中空辊的内表面之间。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，每个凹槽形成在固定轴杆中，并且朝向中空辊的内表面打开。

5.根据权利要求2、3或4所述的装置，其中，流体静压轴承包括围绕中空辊的旋转轴线周向地设置的四个流体静压垫。

6.根据权利要求2至5中的任一项或多项所述的装置，包括轴承流体分配器，以调节朝向流体静压垫的轴承流体的流速，轴承流体分配器被构造成改变朝向至少一个流体静压垫的轴承流体的流速。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，流体静压轴承包括分成各对的偶数个数的流体静压垫，每对流体静压垫包括相对于中空辊的旋转轴线彼此相对的两个流体静压垫，并且其中，轴承流体分配器被构造且被控制成以可变方式分配朝向所述各对的流体静压垫中的至少一对流体静压垫的两个相对的流体静压垫的轴承流体的流速。

8.根据权利要求2至7中的任一项或多项所述的装置，其中，流体静压垫设置在固定轴杆的两个环形突起之间，所述环形突起与中空辊的内表面一起限定相应的流体静压间隙，以用于使轴承流体朝向固定轴杆的端部通过。

9.根据前述权利要求中的任一项或多项所述的装置，其中，流体静压轴承沿着中空辊的延伸设置在基本中心的位置处。

10.根据前述权利要求中的任一项或多项所述的装置，其中，收集端口沿着固定轴杆设置，以用于收集离开流体静压轴承的轴承流体，收集端口优选流体联接至轴承流体移除管道，所述轴承流体移除管道设置在固定轴杆内侧并且朝向固定轴杆的所述第一端部和第二端部中的至少一个端部延伸。

11.根据前述权利要求中的任一项或多项所述的装置，包括端部轴承，所述端部轴承设置在固定轴杆的端部处，以将中空辊支撑在固定轴杆上。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，端部轴承是滚动轴承。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，使用与给送至流体静压轴承的轴承流体相同的轴承流体润滑滚动轴承。

14.根据权利要求13的任一项或多项所述的装置，其中，减速间隙与滚动轴承相关联，以降低从流体静压轴承流向滚动轴承的轴承流体的流速，通过所述减速间隙，来自流体液压轴承的轴承流体的流速被给送至滚动轴承。

15.根据权利要求10和14所述的装置，其中，轴承流体收集端口设置在流体静压轴承和降低轴承流体的流速的减速间隙之间。

16.根据权利要求11至15中的任一项或多项所述的装置，其中，在固定轴杆的外表面和中空辊的内表面之间形成两个环形腔，所述环形腔在流体液压轴承和端部轴承之间延伸，所述环形腔填充有从流体静压轴承流动的轴承流体。

17.根据权利要求11至16中的任一项或多项所述的装置，其中，端部轴承设置在安装于中空辊上的齿轮内，借助于所述齿轮将运动传送至中空辊。

18.根据前述权利要求中的任一项或多项所述的装置，包括用于冷却轴承流体的冷却系统。

19.根据前述权利要求中的任一项或多项所述的装置，其中，马达驱动器被控制，以便根据顺次横向切割之间的距离以可变速度旋转中空辊。

20.一种切割机，所述切割机用于将连续幅片材料分成片材，所述切割机包括两个根据前述权利要求中的任一项或多项所述的装置，两个装置的相应中空辊的刀片共同作用以切割连续幅片材料。

21.根据权利要求20所述的切割机，其中，两个装置的中空辊借助于设置在中空辊的端部处的齿轮对而机械地连接。

22.一种用于处理幅片材料的工艺线，所述工艺线包括根据权利要求1至19中的任一项或多项所述的切割装置、或者根据权利要求20和21中的至少一个所述的切割机。